¿Cómo determinar el mejor diámetro para un cable?

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Según tengo entendido, tener un cable que tiene un diámetro demasiado grande puede conducir a la disipación de energía, tener uno que sea demasiado pequeño puede llevar al mismo resultado.

aparentemente, el segundo caso es mucho más popular en los "fenómenos de alta frecuencia", el primer caso probablemente se deba al material del cable si lo entendí correctamente principalmente porque habrá una impedancia más alta.

realmente no entiendo:

  • ¿Por qué puede pasar esto? es verdad lo que he entendido?
  • ¿Cómo puedo calcular el diámetro correcto?
  • ¿Hay diferencias entre AC y DC en este escenario?

Tengo X Volts y tengo que proporcionar un máximo de Y Watts, ¿dónde debo comenzar a elegir el mejor cable para el trabajo?

    
pregunta user827992

5 respuestas

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Empiezas calculando la corriente: vatios Y / X voltios. El voltaje es relevante para el aislamiento del cable, pero no para el diámetro. (Eso no es del todo cierto. Si trabaja con voltajes realmente bajos, la caída de voltaje debida a la resistencia de los cables y posiblemente a una corriente alta puede ser significativa. Por lo general, no para voltajes de red y mayores).

Los cables más gruesos tienen menos resistencia y, por lo tanto, menos disipación de energía. No sé dónde lees lo contrario. Esta página tiene una calculadora para el diámetro requerido del cable. El mismo sitio también tiene tables para diferentes tipos de cables.

De hecho, hay una diferencia entre AC y DC. AC tiene un efecto de piel, donde la corriente fluirá más y necesitará el exterior del cable. Esa "piel" es más delgada a medida que aumenta la frecuencia, pero ya existe en pequeña medida para 50/60 Hz. Por lo tanto, un cable de CA puede necesitar un diámetro un poco más grande, aunque esta calculadora de profundidad de revestimiento proporciona más de 9 mm Profundidad de la piel para 50 Hz en cobre, por lo que no será un problema para la mayoría de los cables.

    
respondido por el stevenvh
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Si necesita transportar corriente a alta frecuencia (como suele ser el caso en los transformadores de fuente de alimentación de modo conmutado), la corriente tendrá una tendencia a fluir a través de la parte más externa del cable. Esto es causado por el efecto de la piel. La mitad del cable no conducirá ninguna corriente y solo se desperdiciará cobre (caro y pesado). Para evitar este efecto, normalmente conectará varios cables en paralelo o utilizará un cable de litz. El aumento del radio del alambre por encima de la profundidad de la piel no producirá mayores pérdidas ni disminuirá las pérdidas.

    
respondido por el Szymon Bęczkowski
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En mi opinión, tener un cable que tiene un diámetro demasiado grande puede conducir a la disipación de energía ...

No conozco ningún efecto físico que pueda causar esto. Hablando de DC: más grande siempre es mejor cuando no te importa el costo y el peso extra. El parámetro de selección para un cable de CC es la corriente (el voltaje importa en términos de aislamiento, pero no para el diámetro). Piensas que una longitud de cable es una resistencia simple: tendrá una resistencia (por metro) y también la capacidad de disipar el calor (por metro). El flujo de corriente generará una cantidad específica de calor: $$ P = \ frac {I ^ {2}} {R} $$ Esta cantidad de calor (P) debe disiparse, desafortunadamente el cable tiene una resistencia térmica y esto conduce a un aumento por encima de la temperatura ambiente (se puede leer más sobre ese tema si busca en Google un tutorial básico sobre los cálculos del disipador de calor, son los mismos).

En realidad, estos cálculos no son necesarios, pero puede usar tablas para ese fin, estas tablas le brindan una corriente máxima para un diámetro de un cable de cobre. No puedo señalarle uno, ya que el hardware con el que trato generalmente no maneja ninguna corriente significativa, por lo que el diámetro mínimo de los cables que es necesario para resistir las fuerzas mecánicas habituales es suficiente.

Por otro lado,

AC es bastante diferente: creo que es seguro decir que cualquier cosa por debajo de 1kHz se comporta como DC, las frecuencias más altas mostrarán cosas como efecto de la piel (no tanto diámetro, como sugeriste).

    
respondido por el 0x6d64
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Para determinar el calibre de cable adecuado, debe tener al menos uno de los siguientes como cálculo de medida principal.
1-Voltaje
2-Amperaje (actual)
3-resistencia
4 vatios (potencia de salida o entrada)
La fórmula es V = I.R

respondido por el John khamis hesar
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Normalmente, el tamaño del cable se basa en la capacidad de carga actual. Una regla de oro antigua pero todavía válida es de 1000 amperios / pulgada cuadrada (el cambio a la métrica no invalidó la física básica). La capacidad de sobrecarga antes de que el fusible se quiebre o el interruptor (normalmente 1.25 del valor nominal o de la etiqueta) es el valor aquí. que la carga de trabajo.

Para DC o red de CA, puede olvidar el "efecto piel" para todos los propósitos prácticos. Pero la caída de voltios puede ser un problema en DC, mientras que en AC con cargas pesadas y carreras largas, puede ser el factor determinante del tamaño y tipo de cable.

En frecuencias de KHz o MHz al alimentar antenas de transmisión de transmisores de potencia media o alta; la tubería de cobre hueca de calibre pequeño se usa comúnmente para la línea de alimentación, independientemente de que el transmisor tenga una disposición de extremo único, como en una sala de radio de un barco o una línea balanceada destinada a alimentar una antena grande, como las antenas Rhombic o Curtain Array, que se encuentran en las transmisiones de onda corta terrestres y otras estaciones.

Cambie los transformadores de la fuente de alimentación y los circuitos del variador, y su diseño; por lo tanto, se desempeña incluso en los límites de la tensión de alimentación y la temperatura, al mismo tiempo que cumple con todos los requisitos reglamentarios, incluido el EMC mejor que el mínimo. El silencio de EMC es más un arte basado tanto en la experiencia como en cualquier teoría debido al número de variables que interactúan. El modelado ayuda hasta cierto punto, pero el instinto y la intuición son tan importantes si su producto está preparado para las aprobaciones de tipo (marca CE, etc.) requeridas para la producción en masa. OldBlueBear

    
respondido por el OldBlueBear

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